弹簧手册(精)

本手册是在2008年版的基础上进行全面修订。本手册在总结了近年来国内外有关先进理论和生产技术的基础上，对弹簧的设计方法、材料、加工工艺和检测等各方面进行了系统的阐述，以求提高弹簧的设计理论、设计方法和制造水平。本手册在设计方面以阐述圆柱螺旋弹簧为主，对于国内外书刊反映较少的不等节距螺旋弹簧、截锥涡卷螺旋弹簧、非圆弹簧圈螺旋弹簧、多股螺旋弹簧，以及仪器仪表用膜片膜盒和压力管等弹性元件都进行了较为深入的分析和介绍。尤其对应用日益广泛的橡胶弹簧和空气弹簧也做了比较详析的阐述。本手册系统介绍了弹簧用材料的标准、性能及其工艺性，从而加强了选择材料的意识。对弹簧的制造方法、热处理工艺和检验等实践性强的内容，在总结经验的基础上，加以理论分析，使其更具有指导性。本次修订的重点为材料和工艺，使本手册由第2版的26章增加到38章。不仅对第2、5、6章进行了重新改写，还增加了第27～38章各类专用弹簧的设计、材料、工艺和应用等内容，进一步提高了本手册全面性和实用性。

主编，张英会 北京科技大学教授，中国机械工程学会弹性装置专业委员会名誉主任。1953年毕业于西北工学院(西北工业大学).同年任教于北京科技大学(北京钢铁学院).主要从事本科生和研究生的授课、培养以及机械工程和理论研究工作. 培养有本科生、硕士生和博士生,目前均在国内外从事机械工程的教学和相关的研究工作。主要从事机械原理、机械设计、机械优化设计、机械可靠性设计、机械CAD、设计方法学及弹性原件和系统等。著作有《机械设计》人民教育出版社,北京,1979.9;等17部。主要论文《弹簧的疲劳、弹簧的优化设计》，机械强度，北京，1982，NO.2~4等12篇。 曾获国家省部级科技二等奖4项，国家省部级科技资助项目10余项 。

第3版前言 第2版前言 第1版前言 弹簧常用符号和单位 第1章总论1 1弹簧的基本性能1 1.1弹簧的特性线和刚度1 1.2弹簧的变形能2 1.3弹簧的自振频率4 1.4弹簧系统受迫振动的振幅5 2弹簧的类型6 2.1圆柱螺旋弹簧6 2.2非圆柱螺旋弹簧8 2.3其他类型弹簧10 3弹簧技术发展现状14 3.1弹簧设计的发展15 3.2弹簧材料的发展16 3.3弹簧加工技术的发展18 3.4弹簧的强化工艺技术19 3.5弹簧的表面保护工艺20 4我国弹簧的标准化20 5国外弹簧标准化21 第2章弹簧的材料25 1概述25 1.1弹簧材料的种类25 1.2弹簧材料的主要力学性能26 1.3弹簧材料的选用31 1.4弹簧材料的标准综述41 2弹簧钢42 2.1弹簧钢应具备的基本性能42 2.2弹簧钢应具备的特殊性能43 2.3弹簧钢中合金元素的作用44 2.4弹簧钢的种类、化学成分及其性能45 2.5超纯净弹簧钢46 2.6热轧弹簧钢型材48 3弹簧钢丝51 3.1冷拔强化碳素弹簧钢丝51 3.2冷拔不锈弹簧钢丝63 3.3淬回火弹簧钢丝67 3.4其他交货状态弹簧钢丝74 4异型弹簧钢材料78 4.1异型钢丝78 4.2冷轧钢带86 4.3热处理弹簧钢带94 5弹簧用合金材料96 5.1铜系合金96 5.2镍系弹性合金110 5.3其他弹性元件用合金115 6其他弹簧材料118 6.1其他金属弹簧材料118 6.2其他非金属弹簧材料120 第3章冷成形螺旋弹簧的制造技术132 1概述132 1.1弹簧制造业的类型132 1.2弹簧制造工艺卡的编制132 1.3冷成形弹簧的制造134 2冷成形弹簧的常用材料135 3冷成形弹簧的制造工艺135 4有心轴卷制弹簧136 4.1心轴直径的计算136 4.2影响有心轴卷制弹簧尺寸精度的因素137 4.3圆柱螺旋压缩弹簧的有心卷制139 4.4圆柱螺旋拉伸弹簧的有心卷制140 4.5圆柱螺旋扭转弹簧的有心卷制140 4.6圆锥、中凸和中凹形等变径螺旋弹簧的有心卷制141 5自动卷簧机卷制弹簧(无心轴卷制弹簧)142 5.1自动卷簧机工作原理142 5.2自动卷簧机的缺点145 6自动数控卷簧机146 7弹簧的去应力退火147 8弹簧的端面磨削149 8.1弹簧端面磨床及磨簧工艺149 8.2弹簧端面磨削应注意事项151 9弹簧的校正工艺151 10螺旋拉伸和扭转弹簧的制造152 10.1半机械半手工制造152 10.2自动数控弹簧成形机153 11弹簧加工的工艺装置155 11.1弹簧工艺装置的设计方法和步骤155 11.2弹簧工艺装置的设计注意事项和技术参数156 11.3弹簧典型工艺装置示例157 第4章热成形螺旋压缩弹簧的制造技术167 1热成形压缩弹簧的端部结构型式167 2坯料准备168 2.1坯料长度的估算168 2.2坯料切断方法168 3端部制扁169 3.1扁端形状和尺寸169 3.2制扁的加热171 3.3制扁方法171 3.4制扁缺陷173 4卷制前加热174 5弹簧坯料的加热装置176 6弹簧的卷制178 6.1弹簧的卷制方法和卷制设备178 6.2卷簧心轴和预制高度的确定181 7弹簧端面加工与磨削设备182 8弹簧卷制的缺陷及其预防183 第5章弹簧的热处理和强化处理191 1金属学及钢的热处理基本知识191 1.1金属晶体结构191 1.2合金与相192 1.3铁碳合金相图（铁碳平衡图）194 1.4合金钢基本知识197 1.5钢的热处理原理198 2弹簧热处理总论202 2.1弹簧的淬火和回火204 2.2弹簧的分级淬火和等温淬火212 2.3弹簧的低温去应力退火213 3弹簧热处理设备215 3.1金属材料与零件的加热和冷却215 3.2淬火加热设备216 3.3回火加热设备221 3.4淬火冷却设备222 3.5弹簧热处理生产线226 3.6热处理设备的性能评定和安全环保要求226 4各类弹簧的热处理227 4.1螺旋弹簧227 4.2扭杆弹簧的热处理229 4.3汽车横向稳定杆的热处理230 4.4钢板弹簧的热处理233 4.5碟形弹簧的热处理234 4.6膜片弹簧的热处理237 4.7平面蜗卷弹簧的热处理239 4.8有色金属合金弹簧的热处理241 4.9特种材料弹簧的热处理245 5弹簧的特殊处理252 5.1弹簧的应力松弛和抗应力松弛处理252 5.2弹簧的喷丸强化处理256 5.3弹簧的化学热处理强化261 第6章弹簧的表面处理266 1概述266 1.1弹簧的表面损伤失效模式266 1.2弹簧的腐蚀失效266 1.3弹簧的应力腐蚀和腐蚀疲劳模式267 1.4弹簧的表面处理268 2弹簧表面的预处理268 2.1弹簧表面的去油和去锈268 2.2弹簧表面的去铜处理272 2.3弹簧的表面预处理272 3弹簧的化学转化膜处理274 3.1氧化处理274 3.2磷化处理279 4弹簧表面的金属防护284 4.1弹簧表面的金属电镀防护284 4.2金属与合金涂层防护286 5弹簧表面的非金属防护(涂装)290 5.1弹簧表面的油漆涂装290 5.2弹簧表面阴极电泳涂装291 5.3弹簧表面静电粉末喷涂293 6弹簧表面处理的质量检验295 第7章弹簧的检测和试验297 1概述297 2弹簧材料的检验298 2.1弹簧材料表面质量的检验298 2.2弹簧材料力学性能的检验299 2.3弹簧材料金相组织的检验300 2.4弹簧材料化学成分的检验301 3弹簧的检测301 3.1弹簧尺寸的检测301 3.2圆柱螺旋弹簧特性的检测309 3.3弹簧外观检测315 3.4弹簧磨削端面表面粗糙度检测315 3.5弹簧热处理和表面处理质量的检测316 3.6弹簧喷丸质量的检测319 3.7弹簧的无损检测324 3.8弹簧清洁度检测326 3.9弹簧残余应力检测328 4弹簧试验329 4.1弹簧疲劳和松弛试验329 4.2圆柱螺旋弹簧立定及永久变形的试验330 4.3弹簧振动试验331 4.4弹簧的冲击试验331 第8章弹簧的疲劳强度333 1变应力的类型和特性333 2弹簧的疲劳失效335 3疲劳曲线(S-N曲线)337 4影响弹簧疲劳强度的因素338 5弹簧的疲劳试验339 6疲劳试验数据的处理342 7极限应力图及其绘制方法349 8弹簧安全系数的计算354 9受稳定变应力螺旋压缩弹簧的最佳设计原则355 10受不稳定变应力弹簧的计算准则356 11断裂力学在弹簧设计中的应用简介359 第9章圆柱螺旋弹簧的基本理论363 1圆柱螺旋弹簧的几何参数363 2圆柱螺旋弹簧的受力分析364 3圆柱螺旋弹簧的应力分析367 4圆柱螺旋弹簧的变形分析370 5圆柱螺旋弹簧的稳定性379 5.1圆柱螺旋压缩弹簧的稳定性379 5.2圆柱螺旋扭转弹簧的稳定性383 6圆柱螺旋弹簧的自振频率385 7弹簧受冲击载荷作用时的应力和变形分析389 第10章圆柱螺旋压缩弹簧392 1圆柱螺旋压缩弹簧的特性392 2圆柱螺旋压缩弹簧的结构393 2.1圆柱螺旋压缩弹簧的结构型式和参数计算393 2.2圆柱螺旋压缩弹簧的典型图样396 3圆柱螺旋弹簧的负荷类型及许用应力397 3.1静负荷与动负荷397 3.2许用应力选取的原则397 3.3冷卷弹簧的试验应力及许用应力398 4热卷弹簧的试验应力及许用应力399 5圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算399 5.1圆柱螺旋压缩弹簧的基本计算公式399 5.2圆形截面材料的圆柱螺旋压缩弹簧400 5.3矩形截面材料的圆柱螺旋压缩弹簧401 5.4方形截面材料的圆柱螺旋压缩弹簧403 5.5扁形截面材料的圆柱螺旋压缩弹簧404 5.6圆柱螺旋压缩弹簧的计算公式404 6圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算方法405 6.1应用基本公式设计计算方法406 6.2弹簧直径D（或D1、D2）为定值时的设计计算方法408 6.3弹簧为最小质量，或最小体积，或最小自由高度的设计计算方法409 6.4弹簧的图解设计方法411 6.5矩形和圆形截面材料压缩弹簧的比较选择计算方法413 7大螺旋角圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算415 7.1圆形截面材料大螺旋角压缩弹簧415 7.2矩形截面材料大螺旋角压缩弹簧416 8圆柱螺旋压缩弹簧受振动载荷时的设计计算417 9强压处理的圆柱螺旋弹簧的设计计算419 10受轴向和径向载荷作用的圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算420 10.1螺旋弹簧的径向刚度420 10.2螺旋弹簧的径向稳定性421 10.3螺旋弹簧的切应力421 11圆柱组合螺旋压缩弹簧的设计计算422 11.1等变形并列式组合压缩弹簧422 11.2不等变形并列式组合压缩弹簧424 11.3直列式组合压缩弹簧426 12圆柱螺旋弹簧的优化设计计算427 13圆柱螺旋弹簧的可靠性设计计算431 13.1弹簧的概率设计432 13.2可靠性设计中的均值和标准离差433 14圆柱螺旋压缩弹簧的调整结构436 第11章圆柱螺旋拉伸弹簧462 1圆柱螺旋拉伸弹簧的特性462 2圆柱螺旋拉伸弹簧的结构设计463 3圆柱螺旋拉伸弹簧的设计计算466 4圆柱螺旋拉伸弹簧的拉力调整结构468 第12章圆柱螺旋扭转弹簧486 1圆柱螺旋扭转弹簧的特性486 1.1扭转弹簧的基本几何参数和特性486 1.2扭转弹簧的试验扭矩和试验扭矩下的变形角486 2圆柱螺旋扭转弹簧的结构设计486 2.1扭转弹簧的结构型式486 2.2扭转弹簧的结构参数计算488 3圆柱螺旋扭转弹簧的许用弯曲应力489 4圆柱螺旋扭转弹簧的设计计算公式490 4.1圆形截面材料扭转弹簧的设计计算491 4.2矩形截面材料扭转弹簧的设计计算491 4.3椭圆形截面材料扭转弹簧的设计计算492 4.4扭转弹簧的疲劳强度校核492 4.5扭转弹簧的简易计算法496 4.6组合扭转弹簧的设计计算496 5圆柱螺旋扭转弹簧的安装示例497 第13章非圆形弹簧圈螺旋弹簧502 1矩形和方形弹簧圈螺旋压缩弹簧502 1.1矩形弹簧圈弹簧的几何尺寸关系502 1.2矩形弹簧圈弹簧的设计计算502 2椭圆形弹簧圈螺旋压缩弹簧506 2.1椭圆形弹簧圈弹簧的几何尺寸关系506 2.2椭圆形弹簧圈弹簧的设计计算507 3卵形弹簧圈螺旋压缩弹簧507 3.1卵形弹簧圈弹簧的几何尺寸关系507 3.2卵形弹簧圈弹簧的设计计算508 第14章非线性特性线螺旋弹簧511 1不等节距圆柱螺旋压缩弹簧511 2截锥螺旋压缩弹簧514 2.1截锥螺旋压缩弹簧的几何尺寸514 2.2截锥螺旋压缩弹簧的变形和强度计算516 2.3锥螺旋压缩弹簧变形和强度计算公式519 3中凹和中凸形螺旋弹簧523 3.1等螺旋角中凹形螺旋弹簧开始有弹簧圈接触后的变形与强度计算524 3.2等节距中凹形螺旋弹簧开始有弹簧圈接触后的变形与强度计算524 3.3等应力中凹形螺旋弹簧开始有弹簧圈接触后的变形与强度计算525 4截锥涡卷螺旋弹簧525 4.1等螺旋角截锥涡卷螺旋弹簧开始有弹簧圈接触后的变形与强度计算526 4.2等节距截锥涡卷螺旋弹簧开始有弹簧圈接触后的变形与强度计算527 4.3等应力截锥涡卷螺旋弹簧开始有弹簧圈接触后的变形与强度计算527 4.4截锥涡卷螺旋弹簧变形和强度计算公式528 第15章扭杆弹簧535 1扭杆弹簧的结构、类型和用途535 2扭杆弹簧的载荷计算536 3扭杆弹簧的变形和应力计算537 3.1圆形截面扭杆弹簧的变形和应力计算537 3.2矩形和方形截面扭杆弹簧的变形和应力计算538 4扭杆弹簧的端部结构和有效工作长度542 5扭杆弹簧的材料和许用应力543 6扭杆弹簧的制造和检验543 7稳定杆546 第16章多股螺旋弹簧549 1多股螺旋弹簧的类型与特性549 2无中心股多股螺旋压缩弹簧550 2.1无中心股多股螺旋压缩弹簧及钢索结构550 2.2无中心股多股螺旋压缩弹簧的设计计算553 2.3无中心股多股螺旋压缩弹簧的几何尺寸系列556 3有中心股多股螺旋压缩弹簧556 3.1有中心股多股螺旋压缩弹簧的钢索结构556 3.2有中心股多股螺旋压缩弹簧的设计计算557 4多股螺旋扭转弹簧560 5多股螺旋弹簧的材料和许用应力的选取560 6多股螺旋弹簧的制造工艺561 7多股螺旋弹簧的试验和检验562 第17章碟形弹簧567 1碟形弹簧的类型与结构567 1.1普通碟形弹簧的结构568 1.2碟形弹簧的特点572 2碟形弹簧的载荷与变形关系572 2.1无支承面碟形弹簧的载荷与变形关系572 2.2有支承面碟形弹簧的载荷与变形关系577 2.3碟形弹簧的刚度和变形能578 2.4碟形弹簧的特性曲线578 3碟形弹簧的应力计算579 3.1碟形弹簧的应力计算公式579 3.2碟形弹簧实际应力的分布情况581 4碟形弹簧的强度和许用应力582 5碟形弹簧的设计583 5.1标准碟形弹簧的选择583 5.2非标准碟形弹簧的设计585 6组合碟形弹簧585 6.1碟形弹簧的组合方式和特性586 6.2摩擦力对组合碟形弹簧特性的影响587 6.3组合碟形弹簧设计中应注意的问题588 7碟形弹簧的制造588 7.1碟形弹簧材料的选择588 7.2碟形弹簧的技术要求589 7.3碟形弹簧典型制造工艺590 7.4碟形弹簧的典型工作图591 8其他类型碟形弹簧计算简介596 8.1梯形截面碟形弹簧计算公式596 8.2锥状梯形截面碟形弹簧计算公式597 8.3圆板弹簧597 8.4变厚度圆板弹簧598 8.5开槽碟形弹簧（膜片弹簧）599 8.6螺旋碟形弹簧602 8.7波形垫圈和波形圆柱弹簧603 第18章环形弹簧606 1环形弹簧的结构和特性606 2环形弹簧的设计计算607 2.1环形弹簧的受力分析607 2.2环形弹簧外圆环的应力计算607 2.3环形弹簧内圆环的应力计算609 2.4环形弹簧的变形计算610 2.5环形弹簧的变形能611 2.6环形弹簧的试验载荷和试验载荷下的变形611 2.7环形弹簧的结构参数计算611 3环形弹簧的材料和许用应力613 4环形弹簧的制造和技术要求613 5环形弹簧结构参数荐用值614 6切口弹簧614 第19章片弹簧、线弹簧和弹性挡圈618 1片弹簧618 1.1直片弹簧的计算619 1.2弯片弹簧的计算623 1.3变刚度片弹簧的计算627 1.4受轴向和横向载荷作用的片弹簧的计算628 1.5片弹簧的结构和应力集中628 1.6片弹簧的材料和许用应力629 2线弹簧630 2.1圆弧形线弹簧的计算630 2.2圆弧和直线构成的线弹簧的计算631 2.3Z形线弹簧631 3弹性挡圈632 第20章板弹簧635 1板弹簧的类型和用途635 2板弹簧的结构636 2.1弹簧钢板的截面形状636 2.2主板端部结构636 2.3副板端部结构637 2.4板弹簧的固定结构638 3单板弹簧的计算639 4多板弹簧的计算640 4.1多板弹簧主要形状尺寸参数的选择640 4.2多板弹簧的展开计算法641 4.3多板弹簧的共同曲率计算法643 4.4多板弹簧的集中载荷计算法644 5变刚度和变截面板弹簧的计算649 5.1变刚度板弹簧的计算649 5.2梯形变截面板弹簧的计算651 5.3抛物线形变截面板弹簧的计算652 6板弹簧的扭转刚度654 7板弹簧设计时应考虑的事项654 8板弹簧的材料、强化技术、许用应力655 9技术要求656 9.1尺寸及偏差656 9.2性能要求657 9.3工艺要求657 10静载荷的检验和试验658 11疲劳试验659 11.1试验装置及支承与夹持方法659 11.2试验方法660 11.3疲劳试验载荷的比应力计算方法660 12试验记录及报告661 第21章平面涡卷弹簧662 1平面涡卷弹簧的结构、特点和用途662 2平面涡卷弹簧的变形和刚度计算公式662 2.1非接触形平面涡卷弹簧的变形和刚度计算公式662 2.2接触形平面涡卷弹簧的变形和刚度计算公式665 3平面涡卷弹簧的设计计算666 3.1平面涡卷弹簧的基本计算公式666 3.2非接触形平面涡卷弹簧的设计计算666 3.3接触形平面涡卷弹簧的设计计算667 3.4平面涡卷弹簧设计时应注意的问题669 4定载荷和定扭矩平面涡卷弹簧669 5平面涡卷弹簧的材料、制造和许用应力670 6平面涡卷弹簧的端部固定形式670 7技术要求671 8试验方法和检验规则672 8.1试验方法672 8.2检验规则672 第22章膜片及膜盒676 1膜片及膜盒的类型和特性676 1.1膜片及膜盒的类型676 1.2膜片的特性曲线677 1.3膜盒的特性设计679 2膜片的设计计算679 2.1平面膜片特性计算679 2.2位移与压力呈线性关系的波纹膜片680 2.3位移与压力呈非线性关系的波纹膜片680 2.4按照给定的特性曲线计算膜片684 2.5波纹膜片有效面积的计算684 2.6膜片的牵引力685 3膜片的材料685 第23章压力弹簧管688 1压力弹簧管的类型和特性688 1.1压力弹簧管的类型688 1.2压力弹簧管的特性689 2压力弹簧管的设计计算690 2.1承受低压的单圈薄壁弹簧管的计算690 2.2承受高压的单圈厚壁弹簧管的计算692 2.3异形截面弹簧管的计算693 2.4螺旋和平面涡卷弹簧管的计算694 3压力弹簧管的材料694 第24章橡胶弹簧696 1橡胶弹簧的类型和弹性特性696 1.1橡胶弹簧的类型696 1.2橡胶弹簧的变形计算696 2橡胶弹簧的静刚度计算698 2.1圆柱形橡胶弹簧698 2.2圆环形橡胶弹簧698 2.3矩形橡胶弹簧698 2.4端部带圆角的橡胶弹簧698 2.5截锥形橡胶弹簧701 2.6空心圆锥橡胶弹簧701 2.7衬套式橡胶弹簧701 2.8组合式橡胶弹簧703 2.9衬套式橡胶弹簧挤缩加工的影响704 2.10橡胶弹簧的相似法则704 3橡胶弹簧的动态力学性能705 4橡胶弹簧的压缩稳定性706 5橡胶弹簧的许用应力707 6橡胶弹簧的设计707 6.1橡胶弹簧材质的选择707 6.2橡胶弹簧的形状和结构设计708 7橡胶弹簧的性能试验708 7.1硬度试验708 7.2黏结性能试验709 7.3静特性试验709 7.4动特性试验709 7.5振动疲劳试验710 8橡胶-金属螺旋复合弹簧710 8.1橡胶-金属螺旋复合弹簧的结构形式及代号710 8.2橡胶-金属螺旋复合弹簧尺寸系列710 8.3橡胶-金属螺旋复合弹簧的计算公式710 第25章空气弹簧713 1空气弹簧的特点713 2空气弹簧的结构和类型713 3空气弹簧的刚度计算715 3.1空气弹簧的垂直刚度716 3.2空气弹簧的横向刚度717 4空气弹簧的减振阻尼720 4.1空气弹簧的力学模型720 4.2空气弹簧的频率和阻尼721 4.3节流孔的最佳直径723 5空气弹簧的试验方法725 6气弹簧728 6.1不可锁定气弹簧729 6.2可锁定气弹簧729 第26章弹簧的失效及预防731 1概论731 1.1弹簧失效的定义及危害性731 1.2弹簧的失效分析及其意义732 1.3弹簧失效模式的基本类型733 2弹簧的疲劳断裂失效及预防740 2.1弹簧（材料）的疲劳强度及其影响因素740 2.2弹簧的疲劳断裂规律及其判据746 2.3弹簧的疲劳寿命预测及预防750 3弹簧的应力松弛失效及预防752 3.1弹簧（材料）应力松弛失效现象及其主要特性指标752 3.2应力松弛机理及其应用757 3.3应力松弛性能曲线及其影响因素761 4弹簧失效分析及预防案例767 4.1AM500采煤机主泵马达弹簧的失效分析及预防767 4.2安全阀弹簧的疲劳失效分析768 4.3汽车气门弹簧的失效分析及预防769 4.4平面涡卷弹簧的失效分析及预防770 第27章悬架弹簧772 1悬架弹簧的作用、形状和安装方式及发展趋势772 1.1悬架弹簧的作用772 1.2悬架弹簧的形状和安装方式772 1.3悬架弹簧的发展趋势773 2悬架弹簧材料774 2.1悬架弹簧对材料的基本要求774 2.2国产悬架弹簧材料及替代产品775 2.3悬架弹簧材料发展趋势776 2.4悬架弹簧新材料777 2.5非金属悬架弹簧材料777 3悬架弹簧产品设计778 3.1产品设计要求778 3.2悬架弹簧设计的输入与输出778 3.3设计过程双方需要沟通的参数779 3.4悬架弹簧产品设计流程780 3.5设计输出参数780 4悬架弹簧工艺开发783 4.1工艺开发输入783 4.2工艺开发流程784 4.3悬架弹簧生产流程785 5悬架弹簧成形工艺786 5.1悬架弹簧热卷成形786 5.2悬架弹簧冷卷成形795 5.3变径材料中凸形悬架弹簧冷卷799 6弹簧热处理799 6.1热卷后的弹簧淬火799 6.2弹簧回火800 6.3冷卷弹簧去应力退火801 7悬架弹簧磁力检测802 7.1磁力检测原理802 7.2磁化液803 7.3紫外线照度803 7.4暗室804 7.5标准试片804 7.6磁化方法805 7.7缺陷检查805 7.8退磁805 8悬架弹簧压缩处理806 8.1热压缩处理工艺806 8.2热压缩处理的时机选择806 8.3冷压缩处理806 9悬架弹簧喷丸处理807 9.1喷丸作用807 9.2喷丸设备807 9.3喷丸丸粒807 9.4喷丸方法808 9.5喷丸工艺808 9.6影响喷丸质量的因素与控制809 9.7耐久性试验809 9.8喷丸机参数控制810 9.9喷丸效果检测811 10悬架弹簧表面涂装处理817 10.1悬架弹簧涂装总体工艺过程818 10.2前处理818 10.3静电喷粉821 10.4涂层的固化823 10.5涂装之后弹簧的尺寸与性能变化823 10.6弹簧涂装质量824 10.7涂装的悬挂链825 10.8新的前处理技术826 11悬架弹簧的负荷分类、标志与加橡胶套826 11.1悬架弹簧的负荷分类826 11.2悬架弹簧的追溯性标志828 11.3加橡胶套的作用828 12悬架弹簧的成品检验、包装与贮存828 12.1悬架弹簧的成品检验828 12.2产品的包装830 12.3产品入库830 第28章气门弹簧831 1气门弹簧的功能及工作原理831 1.1气门弹簧的功能831 1.2气门弹簧的工作原理831 2气门弹簧的材料834 2.1阀门弹簧钢丝生产过程和主要供应商835 2.2国产阀门弹簧钢丝835 2.3进口阀门弹簧钢丝837 3气门弹簧设计840 3.1气门弹簧发展趋势840 3.2气门弹簧设计考虑因素840 3.3气门弹簧设计方法概述842 3.4设计输入842 3.5建立运动方程843 3.6弹簧回程力844 3.7弹簧设计844 4气门弹簧的生产工艺846 4.1气门弹簧的卷簧847 4.2气门弹簧的退火及应力优化851 4.3气门弹簧的磨簧851 4.4气门弹簧的倒角854 4.5无损检测和渗氮854 4.6喷丸855 4.7气门弹簧的热压856 4.8负荷检测857 4.9表面防腐处理和包装857 5气门弹簧的检验与质量控制858 5.1气门弹簧的检测和试验用计量器具858 5.2弹簧材料的检验方法858 5.3气门弹簧产品检验859 6气门弹簧疲劳失效原因与预防861 第29章离合器减振弹簧及喷油器调压弹簧874 1离合器减振弹簧与喷油器调压弹簧的用途874 2离合器减振弹簧和喷油器调压弹簧的材料875 3离合器减振弹簧和喷油器调压弹簧的制造工艺流程876 3.1卷簧876 3.2去应力退火877 3.3磨簧877 3.4弹簧倒角881 3.5渗氮和无损检测882 3.6超声检测882 3.7离合器减振弹簧与喷油器调压弹簧的喷丸强化及热压884 3.8离合器减振弹簧与喷油器调压弹簧的检验、包装及贮存885 3.9产品质量趋势886 第30章稳定杆888 1稳定杆概述888 1.1稳定杆结构型式和作用888 1.2稳定杆的发展趋势888 2稳定杆材料891 2.1稳定杆材料的成分和牌号891 2.2稳定杆材料的质量要求891 2.3国外常用的稳定杆原材料与替代材料892 2.4稳定杆材料的选择893 3稳定杆设计开发的基本规则893 3.1稳定杆尺寸与配合特点893 3.2稳定杆主要使用性能参数894 3.3稳定杆的设计路径895 4稳定杆的设计896 4.1按顾客要求输入897 4.2稳定杆附件的设计899 4.3稳定杆的设计验证900 4.4稳定杆的图样冻结901 5稳定杆的工艺开发901 6稳定杆的成形方式、工艺流程与热处理902 6.1稳定杆的成形方式902 6.2稳定杆的工艺流程902 6.3稳定杆的加热与成形903 6.4稳定杆热处理概述906 6.5稳定杆的淬火908 6.6稳定杆的回火908 7稳定杆的冷校正、喷丸及其他工艺909 7.1冷校正909 7.2喷丸910 7.3涂装前套环压装911 8稳定杆表面涂装工艺911 9稳定杆橡胶支承黏接工艺912 9.1稳定杆橡胶支承结构912 9.2硫化黏接橡胶912 10稳定杆质量检验914 10.1尺寸检验914 10.2性能检验914 11稳定杆的包装与发运914 第31章弹簧渗氮处理915 1弹簧渗氮适用对象与适用于渗氮的材料915 1.1弹簧渗氮适用对象915 1.2适用于渗氮的材料915 2弹簧渗氮设备和渗氮炉气材料915 2.1弹簧渗氮设备915 2.2弹簧渗氮炉气材料917 3弹簧渗氮基本原理917 3.1基本原理917 3.2氮势和氨分解率917 4影响弹簧渗氮的热力学和工艺因素919 4.1热力学因素919 4.2弹簧渗氮工艺性限制条件919 4.3弹簧渗氮特点919 5弹簧渗氮工艺920 5.1工艺准备920 5.2弹簧渗氮表面活化和催渗920 5.3渗氮装炉和换气921 5.4弹簧渗氮温度、时间和氨分解率921 5.5弹簧渗氮后喷丸处理923 6弹簧渗氮层相结构和深度检测924 6.1弹簧渗氮层相结构924 6.2渗氮层深度检测924 7弹簧渗氮安全生产926 8渗氮处理中氨的管理927 第32章碟形弹簧的制造工艺929 1碟形弹簧的类型929 2碟形弹簧的材料选用与热处理929 3普通碟形弹簧的制造工艺931 3.1Ⅰ组碟形弹簧的制造工艺931 3.2Ⅱ组碟形弹簧的制造工艺934 3.3Ⅲ组碟形弹簧的制造工艺936 3.4碟形弹簧负荷试验机940 4机械膜片弹簧（含开槽形碟形弹簧）的制造工艺940 5波形弹簧的制造工艺942 6碟形弹簧的阻尼性能及松弛性能试验943 6.1试样943 6.2单片碟形弹簧的验证试验943 6.3碟形弹簧的静负荷试验944 6.4碟形弹簧组的动负荷试验945 6.5各工况下弹簧组的松弛性能分析947 第33章环形弹簧的制造工艺949 1环形弹簧的结构949 1.1常见环形弹簧的结构949 1.2改进型环形弹簧的结构949 2环形弹簧的制造工艺流程949 2.1环形弹簧的毛坯制造950 2.2粗车950 2.3热处理950 2.4精车951 2.5强压处理951 2.6特性测试951 第34章成形弹簧的制造工艺953 1片弹簧的制造工艺953 1.1校直953 1.2冲裁954 1.3成形954 1.4材料和热处理955 1.5表面处理955 2线弹簧的制造工艺955 3弹性挡圈的制造工艺956 4蛇形弹簧的制造工艺956 第35章涡卷弹簧的制造工艺958 1平面涡卷弹簧的制造工艺958 2截锥涡卷螺旋弹簧的制造工艺961 第36章钢板弹簧的制造工艺963 1钢板弹簧的功能与类型963 1.1钢板弹簧的功能963 1.2钢板弹簧的类型963 2钢板弹簧的材料964 2.1材料的类型964 2.2常用弹簧扁钢的牌号和化学成分964 2.3常用弹簧扁钢的外形、尺寸及允许偏差965 3钢板弹簧的制造工艺流程966 4钢板弹簧的主要制造工艺966 4.1断料966 4.2孔加工967 4.3轧制968 4.4卷耳和包耳969 4.5热处理971 4.6喷丸972 4.7喷漆973 4.8装配974 5钢板弹簧的检验与试验975 5.1原材料检验975 5.2主要工序检验975 5.3总成静负荷性能试验978 5.4总成疲劳试验980 第37章有限元法在弹簧设计中的应用981 1概述981 1.1有限元法的基本思想981 1.2有限元分析的基本步骤981 2有限元法的基本理论981 2.1线弹性体的有限元法981 2.2非线性问题与动态问题的有限元法986 2.3动态问题的有限元法988 3弹簧分析常用单元989 3.1梁单元989 3.2板单元990 3.3轴对称单元991 3.4三维实体单元992 3.5单元的选择与弹簧分析中的应用993 4常用有限元分析软件及有限元在弹簧分析中的作用994 4.1有限元分析系统及其主要功能994 4.2常用有限元分析软件及其选择995 4.3有限元在弹簧分析中的应用995 5典型弹簧的有限元分析实例995 5.1螺旋压缩弹簧995 5.2平面涡卷弹簧998 5.3板弹簧999 5.4碟簧999 5.5橡胶-金属复合弹簧1001 6基于有限元分析的汽车麦弗逊悬架侧载螺旋弹簧的优化设计1003 6.1汽车麦弗逊悬架侧载螺旋弹簧1003 6.2侧载螺旋弹簧的参数化建模1003 6.3侧载螺旋弹簧有限元分析1005 6.4优化设计1006 6.5结果1008 第38章新弹簧标准简介1009 1GB/T 25751—2010《压缩气弹簧技术条件》1009 2GB/T 25750—2010《可锁定气弹簧技术条件》1012 3GB/T 29525—2013《座椅升降气弹簧技术条件》1016 4JB/T 11698—2013《截锥涡卷弹簧技术条件》1019 5GB/T 28269—2012《座椅用蛇形弹簧技术条件》1021 6GB/T 30817—2014 《冷卷截锥螺旋弹簧技术条件》1024 7GB/T 23934—2015《热卷圆柱螺旋压缩弹簧技术条件》1028 8GB/T 31214.1—2014/ISO 26910—1：2009《弹簧喷丸第1部分：通则》1032 9JB/T 12794.1—2016《横向稳定杆技术条件第1部分：商用车横向稳定杆》1036 10JB/T 12792—2016《离合器减振弹簧技术条件》1038 11JB/T 12793—2016《离合器膜片弹簧技术条件》1041 12JB/T 12791—2016《油封弹簧》1043 13JB/T 3338—2013《液压件圆柱螺旋压缩弹簧技术条件》1046 14JB/T 6653—2013《扁形钢丝圆柱螺旋压缩弹簧》1050 15JB/T 6655—2013《耐热圆柱螺旋压缩弹簧技术条件》1052 16ISO 11891：2012《热卷螺旋压缩弹簧技术条件》1055 附录1060 参考文献1067